FR2602472A1 - PYROTECHNIC GAS GENERATOR FOR THE TENSIONING DEVICE OF A SEAT BELT REEL - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION A POUR OBJET UN GENERATEUR DE GAZ DU DISPOSITIF TENDEUR D'UN ENROULEUR DE CEINTURE DE SECURITE. LE GENERATEUR DE GAZ COMPREND UN CARTER CYLINDRIQUE10 VISSE SUR UNE PIECE42 D'ADAPTATION RELIANT LE DISPOSITIF MOTEUR A PISTONCYLINDRE DU TENDEUR AU BOITIER DE L'ENROULEUR. UNE CHARGE PROPULSIVE AVEC SON DETONATEUR EST LOGEE A L'INTERIEUR DU CARTER10, DANS UNE DOUILLE24 DONT LE DIAMETRE EXTERIEUR EST ADAPTE AU DIAMETRE INTERIEUR DU CARTER10, ET DONT LE DIAMETRE INTERIEUR EST ADAPTE AU DIAMETRE EXTERIEUR D'UN ETUI14 CONTENANT LA CHARGE PROPULSIVE. LA CHARGE PROPULSIVE ET SON DETONATEUR SONT SERRES ENTRE UNE COLLERETTE SUPERIEURE16 DU CARTER10 ET UNE COLLERETTE INFERIEURE26 DE LA DOUILLE24. DOMAINE D'APPLICATION: BLOCS GENERATEURS DE GAZ POUR TENDEURS DE CEINTURE DE SECURITE.THE SUBJECT OF THE INVENTION IS A GAS GENERATOR FOR THE TENSIONING DEVICE OF A SEAT BELT REEL. THE GAS GENERATOR INCLUDES A CYLINDRICAL HOUSING10 SCREWED ONTO AN ADAPTION PART42 CONNECTING THE PISTONCYLINDER ENGINE DEVICE OF THE TENSIONER TO THE HOUSING OF THE REEL. A PROPULSIVE CHARGE WITH ITS DETONATOR IS HOUSED INSIDE THE CASING10, IN A SOCKET24 WHICH THE EXTERNAL DIAMETER IS ADAPTED TO THE INTERNAL DIAMETER OF THE CASING10, AND WHOSE INTERNAL DIAMETER IS ADAPTED TO THE EXTERNAL DIAMETER OF A CASE14 CONTAINING THE PROPULSIVE CHARGE. THE PROPULSIVE CHARGE AND ITS DETONATOR ARE CLAMPED BETWEEN AN UPPER FLANGE16 OF THE CASING10 AND A LOWER FLANGE26 OF THE CASE24. FIELD OF APPLICATION: GAS GENERATOR BLOCKS FOR SEAT BELT TENSIONERS.
Description
-1- L'invention a pour objet un générateur de gaz pour le dispositifThe subject of the invention is a gas generator for the device
tendeur d'un enrouleur de ceinture de sécurité. Les dispositifs tendeurs des enrouleurs de ceinture de sécurité nécessitent un dispositif moteur capable d'assurer 5 la tension de la ceinture en un minimum de temps au début d'un accident. A cette fin, on utilise en général un dispositif moteur à piston/cylindre dont le piston, qui est soumis à l'action d'un gaz fourni par un générateur pyrotechnique de gaz, agit, par l'intermédiaire d'un câble 'C de traction, sur la périphérie d'une poulie sur laquelle s'enroule le câble en plusieurs boucles. La rotation de cette poulie est alors transmise à l'axe de la bobine de l'enrouleur de ceinture par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement. En général, le générateur de gaz se compose d'un carter cylindrique dont une des extrémités est fixée sur une pièce d'adaptation disposée entre le bottier de l'enrouleur de ceinture et le cylindre du dispositif moteur à piston/cylindre. A l'autre extrémité, le carter cylindrique est muni 20 d'une collerette radiale intérieure. A l'intérieur du cylindre se trouve une charge propulsive pyrotechnique avec détonateur. Etant donné que la charge se trouve directement à l'intérieur de la chambre du carter, celuici doit être scellé hermétiquement vers l'extérieur. Par contre, le fond 25 du carter du côté du dispositif moteur à piston/cylindre doit laisser passer les gaz dégagés lors de la combustion de la charge propulsive, afin que ceux-ci puissent s'introduire dans le cylindre. Par conséquent, le fond est réalisé sous forme d'un fond mince à éclatement. La fabrication d'un tel 30 carter est relativement compliquée, du fait de la complexité de sa forme et des tolérances étroites qui doivent être respectées. tensioner of a seat belt retractor. The tensioning devices of the seat belt retractors require a motor device capable of ensuring the tension of the belt in a minimum of time at the beginning of an accident. For this purpose, a piston / cylinder engine device is generally used, the piston of which, when subjected to the action of a gas supplied by a pyrotechnic gas generator, acts by means of a cable C. traction, on the periphery of a pulley on which the cable is wound in several loops. The rotation of this pulley is then transmitted to the axis of the coil of the belt winder through a coupling device. In general, the gas generator consists of a cylindrical casing whose one end is fixed on an adapter piece disposed between the casing of the belt winder and the cylinder of the piston / cylinder engine device. At the other end, the cylindrical housing is provided with an inner radial flange. Inside the cylinder is a pyrotechnic propellant charge with detonator. Since the load is directly inside the crankcase chamber, it must be hermetically sealed to the outside. By against the bottom 25 of the housing on the side of the piston / cylinder engine must pass through the gases released during the combustion of the propellant charge, so that they can be introduced into the cylinder. Therefore, the bottom is made in the form of a thin burst bottom. The manufacture of such a housing is relatively complicated, because of the complexity of its shape and the close tolerances which must be respected.
Le but de l'invention est de simplifier la fabrication et l'assemblage d'un générateur de gaz du genre pré35 cité. The object of the invention is to simplify the manufacture and assembly of a gas generator of the kind mentioned above.
Afin que ce but soit atteint, le générateur de gaz est caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de la chambre de forme cylindrique creuse du carter se trouve une douille de forme cylindrique creuse dont le diamètre extérieur est 5 ajusté au diamètre intérieur de la chambre cylindrique creuse et dont le diamètre intérieur est ajusté au diamètre extérieur d'un étui cylindrique à fond fermé renfermant la charge propulsive, cet étui étant relié à un socle cylindrique s'emboîtant également à l'intérieur du carter et s'ap10 puyant sur la collerette radiale du- carter par l'intermédiaire d'une face radiale d'appui, et par le fait que la douille est munie d'une collerette radiale orientée vers l'intérieur, sur la face intérieure de laquelle s'appuie le In order to achieve this goal, the gas generator is characterized in that inside the hollow cylindrical chamber of the housing there is a hollow cylindrical socket whose outer diameter is adjusted to the inner diameter of the cylinder. the hollow cylindrical chamber, the internal diameter of which is adjusted to the outside diameter of a cylindrical case with a closed bottom enclosing the propellant charge, this case being connected to a cylindrical base also fitting inside the casing and providing a cushion on the radial flange of the casing via a radial bearing face, and in that the sleeve is provided with an inwardly directed radial flange, on the inside of which is supported by the
fond de l'étui.bottom of the case.
Selon l'invention, le carter du générateur de gaz possède une forme simple qui peut être réalisée de manière facile et économique. La douille cylindrique creuse faite, de préférence, en matière plastique, ainsi que le bloc rapporté composé de l'étui et de son socle sont alors 20 glissés dans le carter. Ce bloc rapporté constitue un composant prémonté qui peut être fourni par le fabricant de la charge propulsive. Un fond à éclatement faisant partie du carter ne s'impose plus, étant donné que le fond fermé de l'étui remplit la fonction correspondante. L'utilisation 25 d'une douille cylindrique creuse s'emboîtant dans le carter permet facilement l'adaptation du bloc générateur de gaz employé aux conditions de conception et aux dimensions du According to the invention, the casing of the gas generator has a simple shape that can be achieved in an easy and economical way. The hollow cylindrical sleeve preferably made of plastic material, as well as the insert block consisting of the case and its base are then slid into the housing. This block is a pre-assembled component that can be supplied by the manufacturer of the propellant charge. A bursting bottom part of the housing is no longer necessary, since the closed bottom of the case performs the corresponding function. The use of a hollow cylindrical sleeve fitting into the housing makes it easy to adapt the gas generating block used to the design conditions and dimensions of the housing.
dispositif moteur à piston/cylindre donné. piston engine / cylinder device.
Afin d'assurer un maintien sans Jeu du bloc généra-. 30 teur de gaz à l'intérieur du carter, tout en assurant un montage facile, la surface cylindrique intérieure de la douille ainsi que, de préférence, sa surface cylindrique extérieure portent des nervures axiales s'étendant sur plus de la moitié de la longueur axiale de la douille et pourvues 35 d'un chanfrein d'entrée à l'une de leurs extrémités. Ces nervures sont, de préférence, de section triangulaire. Elles se répartissent de façon équiangulaire sur le pourtour de la douille. Les surfaces cylindriques intérieure et extérieure comportent, de préférence, chacune trois nervures axiales de 5 ce type, les nervures sur la surface de génération intérieure étant décalées d'un angle de 60' par rapport à celles de In order to ensure maintenance free play of the general block. Within the housing, while providing easy mounting, the inner cylindrical surface of the sleeve and, preferably, its outer cylindrical surface bear axial ribs extending over more than half the length. axial of the bushing and provided with an inlet chamfer at one of their ends. These ribs are preferably of triangular section. They are distributed equiangularly around the perimeter of the socket. The inner and outer cylindrical surfaces preferably each comprise three axial ribs of this type, the ribs on the inner generation surface being offset by an angle of 60 'to those of
la surface de génération extérieure. the outer generation surface.
D'autre part, selon une réalisation avantageuse de On the other hand, according to an advantageous embodiment of
l'invention, la face extérieure de la collerette orientée 10 radialement vers l'intérieur de la douille comporte des nervures radiales de section triangulaire. Ces nervures assurent une répartition uniforme de la force axiale d'application plaquant, par l'intermédiaire de la douille, le bloc générateur de gaz contre la collerette orientée radialement 15 vers l'intérieur du carter. the invention, the outer face of the flange oriented radially inwardly of the sleeve comprises radial ribs of triangular section. These ribs provide a uniform distribution of the axial force of application plating, through the sleeve, the gas generator block against the collar oriented radially towards the inside of the housing.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention sont donnés par la description suivante d'un exemple de Other advantages and features of the invention are given by the following description of an example of
réalisation et du dessin de référence. Sur ce dessin: la figure 1 est une vue en coupe axiale longitudinale d'un 20 générateur de gaz avec son carter; la figure 2 est une vue en coupe schématisée montrant l'installation du générateur de gaz représenté sur la figure 1 sur le dispositif moteur à piston/cylindre d'un tendeur pour un enrouleur de ceinture 25 de sécurité; la figure 3 est une vue en coupe partielle de la douille du générateur de gaz représenté sur la figure 1; la figure 4 est une vue de détail en coupe transversale de la douille représentée sur la figure 3; la figure 5 est une vue frontale de la douille représentée sur la figure 3; et realization and the reference drawing. In this drawing: Figure 1 is a longitudinal axial sectional view of a gas generator with its housing; Figure 2 is a schematic sectional view showing the installation of the gas generator shown in Figure 1 on the piston / cylinder engine device of a tensioner for a safety belt retractor; Figure 3 is a partial sectional view of the bushing of the gas generator shown in Figure 1; Figure 4 is a detail view in cross section of the sleeve shown in Figure 3; Figure 5 is a front view of the bushing shown in Figure 3; and
la figure 6 est une vue de détail de la figure 5. Figure 6 is a detail view of Figure 5.
Dans le cas du générateur de gaz illustré sur la figure 1, un bloc générateur de gaz est introduit dans la 35 chambre cylindrique intérieure d'un carter cylindrique creux -4 , ce bloc générateur étant constitué d'un socle 12 et d'un étui 14. A l'intérieur de cet étui 14 se trouvent une charge propulsive ainsi qu'un détonateur. Le carter 10 comporte une collerette 16 orientée radialement vers l'intérieur, sur la 5 face intérieure de laquelle s'appuie un épaulement du socle 12. Le socle entoure une prise enfichable désignée globalement en 18, qui n'est pas décrite plus en détail ici et qui est destinée à assurer le raccordement électrique des fils détonateurs. L'étui cylindrique 14 comporte un fond fermé 20 10 et renferme un détonateur ainsi qu'une charge propulsive qui ne seront pas décrits plus en détail ici. L'extrémité opposée au fond 20 de l'étui 14, constituée d'une feuille mince de métal, en particulier d'aluminium, est évasée et reliée au socle 12 par l'intermédiaire d'un raccord serti 22. Alors 15 que le diamètre extérieur du socle cylindrique 12 correspond In the case of the gas generator illustrated in FIG. 1, a gas generator block is introduced into the inner cylindrical chamber of a hollow cylindrical casing -4, this generator block consisting of a base 12 and a holster. 14. Inside this case 14 is a propellant charge and a detonator. The casing 10 comprises a flange 16 oriented radially inwards, on the inner side of which is supported a shoulder of the base 12. The base surrounds a plug-in socket generally designated 18, which is not described in more detail. here and which is intended to ensure the electrical connection of the detonator son. The cylindrical case 14 has a closed bottom 10 and contains a detonator and a propellant charge which will not be described in more detail here. The end opposite the bottom 20 of the case 14, consisting of a thin sheet of metal, in particular aluminum, is flared and connected to the base 12 via a crimped fitting 22. While 15 outer diameter of the cylindrical base 12 corresponds
au moins approximativement au diamètre intérieur du carter cylindrique creux 10, le diamètre de l'étui cylindrique 14 est nettement plus petit. L'espace vide annulaire entre la surface intérieure du carter cylindrique 10 et le pourtour 20 de l'étui 14 reçoit une douille cylindrique creuse 24 réalisée en une matière plastique telle que du polyamide. A son extrémité juxtaposée au fond 20 de l'étui 14, la douille 24 comporte une collerette 26 orientée radialement vers l'intérieur, dont la face intérieure est appliquée contre le bord 25 extérieur du fond 20. Sur la face extérieure de cette collerette 26 orientée radialement vers l'intérieur se trouvent trois nervures radiales 28 de section triangulaire, disposées A des angles de 120' les unes par rapport aux autres. at least approximately to the inner diameter of the hollow cylindrical housing 10, the diameter of the cylindrical case 14 is significantly smaller. The annular void space between the inner surface of the cylindrical housing 10 and the periphery 20 of the case 14 receives a hollow cylindrical sleeve 24 made of a plastic material such as polyamide. At its end juxtaposed at the bottom 20 of the case 14, the sleeve 24 comprises a flange 26 oriented radially inwards, whose inner face is applied against the outer edge of the bottom 20. On the outer face of this flange 26 oriented radially inward are three radial ribs 28 of triangular section, arranged at angles of 120 'relative to each other.
Une telle nervure 28 est représentée en coupe transversale 30 sur la figure 4. Elle a la section d'un triangle aigu. Such a rib 28 is shown in cross-section in FIG. 4. It has the section of an acute triangle.
A sa périphérie, la douille 24 est munie de trois nervures axiales 30 disposées à des angles de 120' les unes par rapport aux autres, s'étendant sur un peu plus de la moitié de la longueur de la-douille 24. Ces nervures sont 35 pourvues d'un chanfrein d'entrée 30A. De même, sur la paroi intérieure, la douille 24 est munie de trois nervures axiales 32 s'étendant sur un peu plus de la moitié de la longueur de la douille 24 et disposées à des angles de 120 les unes par rapport aux autres. Les nervures 30. sur la 5 périphérie de la douille 24 sont décalées d'un angle de 60' At its periphery, the bushing 24 is provided with three axial ribs 30 arranged at angles of 120 'with respect to each other, extending over a little more than half the length of the bushing 24. These ribs are 35 provided with an input chamfer 30A. Similarly, on the inner wall, the sleeve 24 is provided with three axial ribs 32 extending over a little more than half the length of the sleeve 24 and arranged at angles of 120 relative to each other. The ribs 30 on the periphery of the bushing 24 are offset by an angle of 60 '.
par rapport aux nervures 32 correspondantes sur la paroi intérieure de la douille et se trouvent, de ce fait, alignées sur la bissectrice des angles formes par les nervures 32. relative to the corresponding ribs 32 on the inner wall of the sleeve and are thus aligned with the bisector of the angles formed by the ribs 32.
Les nervures 30, 32 sont, elles aussi, de section trian10 gulaire; cela étant représenté sur la figure 6, pour le cas The ribs 30, 32 are also of triangular section; this being shown in Figure 6, for the case
des nervures 30.ribs 30.
La figure 2 illustre, de façon schématique et simplifiée, une vue en coupe de l'ensemble d'un générateur de gaz et d'un dispositif moteur à piston/cylindre du disposi15 tif tendeur d'un enrouleur de ceinture de sécurité. Le carter tubulaire 10 est pourvu, du côté opposé à la collerette 16, d'un filetage intérieur 36 s'adaptant sur un filetage extérieur 38 formé sur un embout cylindrique 42, pourvu d'un perçage 40 débouchant et faisant partie d'une pièce 20 d'adaptation 44. Le perçage 40 débouche dans une chambre 46 de la pièce d'adaptation 44, co-municant avec la chambre intérieure d'un cylindre 48 dans lequel coulisse un piston 50. Un câble 52 de traction, relié à la périphérie d'une FIG. 2 schematically and schematically illustrates a sectional view of the assembly of a gas generator and a piston / cylinder engine device of the tensioning device of a seat belt retractor. The tubular casing 10 is provided, on the opposite side to the flange 16, with an internal thread 36 fitting on an external thread 38 formed on a cylindrical end piece 42, provided with a hole 40 opening out and forming part of a part The drilling 40 opens into a chamber 46 of the adapter piece 44, co-municating with the inner chamber of a cylinder 48 in which a piston 50 slides. A towing cable 52 connected to the periphery of a
poulie non représentée ici, est fixé dans le piston 50. Pulley, not shown here, is fixed in the piston 50.
Lors du montage, on installe d'abord la douille 24 When mounting, first install the bushing 24
sur l'étui 14. Ensuite, on introduit la douille 24 contenant le bloc générateur de gaz dans le carter.10, par l'extrémité ouverte, pourvue du filetage intérieur 36, de telle façon que l'épaulement du socle 12 soit plaqué contre la face in30 térieure de la collerette 16 orientée radialement vers l'intérieur. Ensuite. l'on visse le carter 10 sur le filetage 38 de l'embout cylindrique 42, jusqu'à ce que les nervures radiales 28 butent sur la face frontale extérieure de l'embout 42. En serrant davantage le carter 10, l'on force la 35 douille 24 contre la partie sertie 22 du socle 12, en défor- on the case 14. Then, the sleeve 24 containing the gas generator block is introduced into the casing 10, through the open end, provided with the internal thread 36, so that the shoulder of the base 12 is pressed against the inner face of the flange 16 oriented radially inwards. Then. the housing 10 is screwed onto the thread 38 of the cylindrical nozzle 42, until the radial ribs 28 abut on the outer end face of the nozzle 42. By further tightening the casing 10, one forces the sleeve 24 against the crimped portion 22 of the base 12, deformed
mant les nervures radiales 28, ce qui a pour effet de forcer l'épaulement du socle 12 contre la face intérieure de la collerette orientée radialement vers l'intérieur du carter 10. Ainsi, on obtient une pression superficielle uniforme 5 tout en'conservant une étanchéité suffisante entre l'épaulement du socle 12 et la face intérieure de la collerette 16. radial ribs 28, which has the effect of forcing the shoulder of the base 12 against the inner face of the flange oriented radially towards the inside of the casing 10. Thus, a uniform surface pressure is obtained while preserving a sufficient sealing between the shoulder of the base 12 and the inner face of the flange 16.
Grâce aux nervures 28, 30 et 32, le bloc générateur de gaz est maintenu sans jeu dans le sens axial comme dans le sens radial à l'intérieur du carter 10. De plus, les nervures 30, 10 32 assurent un parfait centrage du bloc générateur de gaz dans le carter 10, indépendamment des tolérances de fabrication plus grandes. Par conséquent, le carter 10 peut être fabriqué au moyen des techniques simples de fabrication de Thanks to the ribs 28, 30 and 32, the gas generator block is maintained without play in the axial direction as in the radial direction inside the housing 10. In addition, the ribs 30, 32 provide a perfect centering of the block gas generator in the housing 10, regardless of larger manufacturing tolerances. Therefore, the housing 10 can be manufactured using simple manufacturing techniques.
grande série.big series.
L'ensemble constitué du bloc générateur de gaz et du dispositif moteur à piston/cylindre est fixé sur le bottier d'un enrouleur de ceinture de sécurité non représenté ici par l'intermédiaire d'une patte 54 de fixation. La patte 54 est pourvue d'une ouverture laissant passer l'em20 bout 42, et est serrée entre le rebord délimitant l'embout 42 de la pièce 44 d'adaptation et la face frontale du carter 10. The assembly consisting of the gas generator block and the piston / cylinder engine device is fixed on the casing of a seat belt retractor not shown here by means of a bracket 54. The tab 54 is provided with an opening allowing the emu end 42 to pass, and is clamped between the flange delimiting the end piece 42 of the adaptation piece 44 and the front face of the casing 10.
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